麦长管蚜Sitobion avenae Fabricius属于半翅目Hemiptera蚜科Aphididae,是小麦生产中一种重要害虫,唾液在其刺吸取食过程中具有辅助穿刺、体外消化和调控植物防御反应等功能。麦长管蚜唾液中存在许多功能各异的效应蛋白在取食过程中能参与蚜虫-植物互作。研究麦长管蚜唾液蛋白对于理解蚜虫的适应性进化、解析昆虫与植物互作机制等具有重要意义,也能为麦长管蚜绿色防控提供理论依据和技术支持。在本研究中,基于实验室前期麦长管蚜唾液腺转录组数据,选取了两个高表达的唾液蛋白基因Sa1和Sa2作为研究对象。分别克隆并进行序列分析后,采用荧光定量PCR、农杆菌介导的烟草瞬时表达、大麦条纹花叶病毒（Barley Stripe Mosaic Virus,BSMV）介导的基因沉默以及刺探电位图谱等方法从基因表达模式、唾液蛋白亚细胞定位及毒性功能、麦长管蚜繁殖力、取食行为、寄主防御反应等几方面对其功能进行了研究,结果如下:1、Sa1基因ORF长度426 bp,编码141个氨基酸残基,蛋白质分子质量为16.2 k D,等电点为8.74,N端具有长度为19个氨基酸残基的信号肽,与豌豆蚜Acyrthosiphon pisum中同源蛋白相似度最高（86.52%）,定位于烟草细胞质膜与细胞核;Sa2基因ORF全长504 bp,编码167个氨基酸残基,蛋白质分子质量为19.1 k D,N端具有长度为20个氨基酸残基的信号肽,与豌豆蚜A.pisum中同源蛋白相似度最高（96.34%）,定位于烟草细胞叶绿体,少量定位于质膜。2、麦长管蚜唾液蛋白Sa1和Sa2基因表达模式相似:（1）麦长管蚜各龄期均有表达,总体呈现先下降后升高趋势,低龄若蚜时期（一、二龄）表达水平较高,高龄若蚜时期（三、四龄）表达量处于较低水平,成虫期表达水平介于低龄若蚜与高龄若蚜之间;（2）麦长管蚜不同组织中（头、唾液腺、胸、腹、胚胎以及全身）,Sa1和Sa2在唾液腺中表达量显著高于其他组织;（3）不同翅型麦长管蚜中,Sa1和Sa2基因在有翅成蚜与无翅成蚜中表达量无显著性差异;（4）取食不同食料（人工饲料和小麦）的麦长管蚜Sa1和Sa2基因表达量无显著性差异。麦长管蚜唾液蛋白Sa1和Sa2基因是组成型表达,这有利于麦长管蚜快速进入取食状态。3、麦长管蚜唾液蛋白Sa1具有抑制小鼠促细胞凋亡蛋白（Bcl-2 associated X protein,BAX）引起的烟草细胞坏死功能,而Sa2没有表现出此功能。进一步构建Sa1缺失突变体发现Sa1有至少三个区域具有毒性功能,分别是第21-62位氨基酸残基、第61-82位氨基酸残基以及第81-122位氨基酸残基。4、使用BSMV介导的基因沉默技术使麦长管蚜Sa1基因相对表达量下降至43.6%,显著抑制了Sa1基因的表达;Sa2基因相对表达量下降至77.9%;使用注射法将300ng ds Sa2片段注射至麦长管蚜体内则可以使其相对表达量在48 h后下降至54.9%,72 h后下降至47.8%。5、沉默Sa1基因麦长管蚜取食后小麦叶片中胼胝质合酶相关基因GSL2、GSL19基因表达量极显著上调,胼胝质的累积导致了沉默Sa1基因麦长管蚜取食过程中频繁受到机械阻力,韧皮部取食时间缩短;沉默Sa1基因麦长管蚜取食后小麦叶片中ROS爆发显著增加,活性氧合成途径中的关键酶NADPH氧化酶基因NOX显著上调,其下游防御反应中SA通路PAL基因表达量极显著上调,JA通路LOX2基因表达量极显著下调。沉默Sa1基因麦长管蚜取食后寄主植物小麦对麦长管蚜防御反应增强,导致了麦长管蚜成蚜后8日繁殖力显著下降（8.5±1.2头,GFP对照:15.6±1.2头）、无翅成蚜中胚胎数显著减少（3.7±0.3个,GFP对照:8.0±0.5个）。麦长管蚜唾液蛋白Sa1可能具有抑制植物防御反应的功能。综上所述,本研究选取了两个麦长管蚜唾液蛋白Sa1和Sa2,明确了其基因表达模式、亚细胞定位和毒性功能;初步探索了麦长管蚜唾液蛋白Sa1在蚜虫-植物互作中的功能,即抑制活性氧爆发、胼胝质积累和水杨酸抗性途径,通过抑制植物防御反应,以提高蚜虫在寄主植物上的适合度,这为进一步研究麦长管蚜-植物互作机理提供了参考。